Batterien der Zukunft

Lithium-Ionen-Akkus sind brennbar, und der Preis für den Rohstoff steigt. Gibt es Alternativen? Ja:  Forscher der Empa und der ETH haben vielversprechende Ansätze entdeckt, wie man Batterien aus Abfall-Graphit und Schrott-Metallen herstellen könnte.

Rainer Klose

Kostiantyn Kravchyk arbeitet in Forschungsgruppe von Maksym Kovalenko, die zugleich an der ETH Zürich und im Empa-Labor für Dünnfilme und Fotovoltaik beheimatet ist. Sein ehrgeiziges Ziel ist es, einen Akku aus den am häufigsten vorkommenden Elementen der Erdkruste zu machen – zum Beispiel Magnesium oder Aluminium. Diese Metalle bieten eine hohe Sicherheit selbst dann, wenn die Anode aus reinem Metall besteht – was bei einer Lithium-Ionen-Batterie viel zu gefährlich wäre. Diese zusätzliche Sicherheitsmarge bietet wiederum die Chance, die Batterien auf eine sehr einfache, preiswerte Art zusammenzubauen und die Produktion schnell hochzuskalieren.

Pewatron lanciert mit der PPCP3 Serie eine neue Drucksensoren-Generation basierend auf dem kapazitiven Messprinzip.
Der kapazitive MEMS Drucksensor brilliert mit einer sehr hohen Auflösung (<15μbar). Der PPCP3-M1 ist eine Differenzdrucksensor mit einer SPI oder TWI Schnittstelle. Intern besitzt er einen kapazitiven Sensorchip sowie eine Signalkonditionierungs Elektronik mit einem hochauflösenden ΣΔ ADC für die Digitalisierung.
Das kapazitive Messsystem hat im Gegensatz zum weit verbreiteten resistiven vor allem Vorteile in der Genauigkeit, Auflösung und im Stromverbrauch (<50μA @ 1Hz Ausgangsrate). Auch die Lageunabhängigkeit ist ein weiterer Pulspunkt,  welche bei herkömmlichen piezo-resistiven Sensoren vor allem im Niederduck Bereich ein Problem ist. Bisher werden vor allem im Bereich der hochgenauen Füllstandmessung keramische Drucksensoren auf dem kapazitiven Messprinzip realisiert. Durch den rasanten und sprunghaften technologischen Fortschritt der letzten Jahre im Bereich der Kapazitätsmessung – getrieben durch die Touchscreens – ist die Zeit nun reif für einen kapazitiven MEMS Drucksensor.

Dramatische Kostensenkungen und der rasante Ausbau der Produktionskapazitäten machen die Photovoltaik zu einem Game Changer des globalen Energiesystems. Nicht nur der Stromsektor, sondern auch Verkehr, Wärme, Industrie und Chemieprozesse werden in Zukunft massgeblich durch Solarstrom versorgt. Darin liegen Chancen, aber auch Herausforderungen – auf der Ebene des Energiesystems ebenso wie für Forschung und Industrie.

Keine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin ScheringerKeine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin ScheringerKeine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin Scheringer.Keine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin Scheringer.Keine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin Scheringer.Keine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin Scheringer.Keine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Es ist Zeit zum Handeln, sagt Martin Scheringer.Keine andere Substanzklasse ist so stabil und wird zugleich so häufig in Alltagsprodukten eingesetzt wie perfluorierte Verbindungen. Sie dienen zum Beispiel als Prozesschemikalien bei der Herstellung von Teflon, und sie werden auch in Feuerlöschschäumen in Flughäfen verwendet, was in vielen Ländern zu erheblichen Grund- und Trinkwasserverschmutzungen geführt hat. Es ist Zeit zum Handeln.